קביעת מיקום הכלי. הגדרת כלי: שיטות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

מאז שהספינות - יצירות ידיים אנושיות - החלו לגלוש בים ובאוקיינוסים, עמדו בפני הנווטים המשימה לקבוע את מיקומם בעצמם. גלים ענקיים, סופות וצורך לתמרן את הנקבים, שמירה על כיוון נגד הרוח, הפלגות מרובות ימים מסובכות, והמצפן לבדו לא הספיק לימאים הקדמונים. כיום, כאשר קביעת מיקומו של כלי השיט מתבצעת באופן אוטומטי הודות למערכות הלוויין GLONASS, קשה לדמיין את מיקומו של רב החובל, העומד לרשותו רק מכשירים פשוטים להתמצאות לפי הכוכבים. עם זאת, גם כיום, בוגרי מוסדות חינוך מיוחדים תיכוניים וגבוהים מחזיקים בכל המכשירים הללו.

שיטות בסיסיות למיקום בים

קביעת דו-קואורדינטות של ספינה במרחב תלת מימדי (מיקום) מתבצעת בשבע דרכים, כולל:

• העתיק ביותר הוא ויזואלי.
• מאוחר יותר, אבל לא הרבה יותר אסטרונומי.
• מהירות עבור זמן. הומצא בערך במקביל לשיטה האסטרונומית, ולעתים קרובות נעשה בו שימוש בשילוב עם השתיים הקודמות. כיום, העבודה השוטפת נעשית על ידי מחשבונים אוטומטיים;
• רדאר, המאפשר לך לשלב את התמונה על מסך המכ"ם עם מפת הים.
• איתור כיוון רדיו. זמין כאשר יש מקורות אות על החוף.
• ניווט רדיו, באמצעות אמצעי תקשורת שדרכם מקבל הנווט את המידע הדרוש לו.
• שיטת ניווט בלוויין.

כל השיטות, פרט לשלוש הראשונות, היו תוצאה של המהפכה הטכנולוגית שהתרחשה במאה ה-20. הם לא היו מתאפשרים ללא התגליות וההמצאות שעשתה האנושות בתחום הנדסת הרדיו, האלקטרוניקה, הקיברנטיקה ופריצת דרך בגזרת החלל. כעת לא קשה לחשב את הנקודה באוקיינוס שבה נמצאת הספינה, קביעת הקואורדינטות שלה נמשכת מספר שניות, וככלל, עוקבים אחריהם ברציפות. בערך אותן טכנולוגיות משמשות בניווט תעופתי ואפילו באזור "יומיומי" כמו נהיגה במכונית.

Latitude

כפי שאתה יודע, כדור הארץ אינו שטוח, יש לו צורה של כדור פחוס במקצת. נראה שנקודות על דמות תלת מימדית צריכות להיות מתוארות על ידי שלוש קואורדינטות אוקלידיות, אבל שתיים מספיקות לגיאוגרפים ולנווטים. כדי לבצע קביעה טופוגרפית של כלי השיט, עליך למנות שני מספרים בלבד, בליווי המילים "צפוני" (או "דרומי") (בקיצור N או S) וקו אורך מערבי או "מזרחי" (אחרת - w.d. או w.d.). ערכים אלונמדד במעלות. הכל מאוד פשוט. קווי הרוחב מחושבים מקו המשווה (0°) לקטבים (90°), ומציינים לאיזה כיוון: אם קרוב יותר לאנטארקטיקה, אז מצויין קו הרוחב הדרומי, ואם לכיוון הארקטי, אז קו הרוחב הצפוני. נקודות של אותו קו רוחב יוצרות עיגולים הנקראים מקבילים. לכל אחד מהם קוטר שונה - מהגדול בקו המשווה (כ-40 אלף קילומטר) ועד לאפס בקוטב.

קו אורך ומידות אורך

קביעת מיקום הספינה בלתי אפשרית לפי קואורדינטה אחת, אז ישנה אחת שנייה. קו אורך הוא מספר מותנה של המרידיאן המציין, שוב, את הצד שבו מתנהלת הספירה לאחור. המעגל מחולק ל-360 מעלות, שניים מחצאיו, בהתאמה, שווים ל-180. מרידיאן גריניץ' העובר במצפה הבריטי המפורסם נחשב לאפס. בצד השני של כדור הארץ נמצא האנטיפוד שלו - ה-180. שתי הקואורדינטות הללו (0° ו-180°) מסומנות ללא שם כיוון קו האורך.

מלבד מעלות, יש גם דקות - הן מציינות את מיקום העצמים בדיוק פי 60. מכיוון שכל המרידיאנים הם באורך שווה, הם היו אלה שהפכו למידת האורך של מלחים. מייל אחד (מימי) מתאים לדקה אחת של כל מרידיאן ושווה ל-1.852 ק מ. המערכת המטרית הוצגה הרבה יותר מאוחר, אז נווטי ספינות משתמשים במיל האנגלי הישן והטוב. גם יחידות כגון כבלים ישימות - זה שווה ל-1/10 מייל. מה שמפתיע, כי לפני הבריטים ספרו לעתים קרובות יותר בעשרות מאשר בעשרות.

דרך ויזואלית

כפי שהשם מרמז, השיטה מבוססת על מה שהנווט והקפטן, כמו גם חברי צוות אחרים על הסיפון או הציוד, רואים. בעבר, בימי ציי השייט, הייתה עמדה של הסתכלות קדימה, עמדתו של הימאי הזה הייתה ממוקמת בחלק העליון מאוד, במקום מגודר במיוחד של התורן הראשי - ארון. משם עדיף היה לראות. קביעת מיקומו של כלי שיט לפי חפצי חוף דומה לשיטה הפשוטה ביותר של הולך רגל שיודע מה הוא צריך, למשל, בית ברחוב Staroportofrankivska במספר 12, ולדיוק יש קריטריון חיפוש נוסף - בית מרקחת שנמצא ממול. עבור מלחים, לעומת זאת, חפצים אחרים משמשים ציוני דרך: מגדלורים, הרים, איים או כל פרט אחר בולט של הנוף, אבל העיקרון זהה. אתה צריך למדוד שני אזימוטים או יותר (זו הזווית בין מחט המצפן לכיוון לציון הדרך), לשים אותם על המפה ולקבל את הקואורדינטות שלך בנקודת ההצטלבות שלהם. כמובן, הגדרה גיאוגרפית כזו של כלי השיט, או ליתר דיוק מיקומו, ישימה רק באזור הראות החופי, ולאחר מכן במזג אוויר בהיר. בערפל ניתן לנווט לפי קול צפירת המגדלור, ובהיעדר שלטים עיליים לפנות אל הלחמות במים רדודים, למדוד את העומק בהרבה.

אסטרונומיה בשירות הימי

שיטת המיקום הרומנטית ביותר. בסביבות המאה ה-18, המלחים, יחד עם אסטרונומים, המציאו סקסטנט (שנקרא לפעמים סקסטנט, זה גם נכון) - מכשיר שבאמצעותו ניתן לבצע קביעה מדויקת למדי של שתי קואורדינטות של הכלי לפי מיקום הכוכבים ב- שָׁמַיִם. המכשיר שלובמבט ראשון, זה מסובך, אבל למעשה, אתה יכול ללמוד איך להשתמש בו די מהר. בתכנון שלה יש מערכת אופטית שאמורה להיות מכוונת לשמש או לכל כוכב, לאחר שהתקינה בעבר את המכשיר בצורה אופקית לחלוטין. להצבעה מדויקת, שתי מראות (גדולות וקטנות) מסופקות, והגובה הזוויתי של גוף התאורה נקבע על ידי סולמות. כיוון המכשיר נקבע על ידי המצפן.

יוצרי המכשיר לקחו בחשבון את הניסיון בן מאות השנים של נווטים קדומים שהתמקדו רק באור הכוכבים, הירח והשמש, אך יצרו מערכת שמפשטת גם את לימוד הניווט וגם את תהליך המיקום עצמו.

חישוב

כדי לדעת את הקואורדינטות של נקודת המוצא (נמל היציאה), זמן התנועה והמהירות, ניתן לשרטט את כל המסלול על המפה, ולציין מתי ובכמה מעלות המסלול שונה. שיטה זו יכולה להיות אידיאלית כאשר הכיוון והמהירות אינם תלויים בזרם וברוח. חוסר הסדירות של הקורס והשגיאות של מחוון הפיגור (מד מהירות) משפיעים גם על הדיוק של הקואורדינטות שהושגו. לרשות הנווט סרגל מיוחד להנחת קווים מקבילים על המפה. קביעת מרכיבי התמרון של כלי שיט ים מתבצעת באמצעות מצפן. בדרך כלל, בנקודת שינוי הכיוון, המיקום האמיתי נקבע באמצעות שיטות זמינות אחרות, ומכיוון שהוא, ככלל, אינו עולה בקנה אחד עם המחושב, נמשך בין שתי הנקודות מעין פיתול, הדומה במעורפל ל- חילזון ונקרא "לא צמיג".

כרגע על הסיפוןרוב הספינות מצוידות במחשבונים אוטומטיים, אשר, בהתחשב במהירות הקלט ובכיוון, מבצעים אינטגרציה לאורך משתנה הזמן.

Using Radar

כעת לא נותרו כתמים לבנים במפות הים, ונווט מנוסה, שרואה את קווי המתאר של החוף, יכול לדעת מיד היכן נמצאת כלי השיט שהופקד על טיפולו. לדוגמה, לאחר שהבחין באור של מגדלור באופק אפילו בערפל ושמע את הקול העמום של הצפירה שלו, הוא יגיד מיד משהו כמו: אנחנו על חציית האש של וורונטסובסקי, המרחק הוא שני מיילים.” המשמעות היא שהכלי נמצא במרחק המצוין על קו המחבר בזוית ישרה את המסלול ואת הכיוון הניצב למגדלור, שהקואורדינטות שלו ידועות.

אבל לעתים קרובות קורה שהחוף רחוק, ואין ציוני דרך גלויים. מוקדם יותר, בימי שייטת השייט, "הונחה" הספינה, אספה מפרשים, לפעמים, אם היו ידועים האופי הגחמני של הרוחות השלטות וחוסר הניבוי של הקרקעית (שוניות, להקות וכו'), אז הם עוגן ו"חיכה בים למזג האוויר", כלומר בירור. כעת אין צורך בבזבוז זמן שכזה, והנווט יכול לראות את קו החוף על ידי התבוננות במסך האיתור. קביעת ספינה באמצעות מכ"ם היא משימה פשוטה אם יש לך כישורים. מספיק לשלב בין התמונה במכשיר הניווט לבין מפת האזור המתאים, ומיד הכל יתבהר.

איתור כיוון ושיטת ניווט ברדיו

יש משחק רדיו חובבני כזה - "ציד שועלים". בעזרת מכשירים תוצרת בית, המשתתפים בו מחפשים"שועל" שמסתתר בשיחים או מאחורי העצים - נגן שיש לו תחנת רדיו פועלת בעוצמה נמוכה. באותה מידה, כלומר באמצעות נושא, שירותי המודיעין הנגדי מזהים את תושבי שירותי הביון הזרים (לפחות כך היה בעבר) ברגע ששלחו דוחות ריגול. איתור דורש לפחות שני כיוונים המצטלבים בנקודת המיקום, אך לעיתים קרובות יותר. מכיוון שתמיד יש פיזור מסוים של קריאות, ואי אפשר להגיע לדיוק מוחלט, המסבים אינם מתכנסים בנקודה אחת, אלא יוצרים מעין דמות רב-צדדית, שבמרכזה הגיאומטרי יש להניח את מיקומו בדרגה גבוהה. של הסתברות. נקודות ייחוס יכולות להיות אותות טייס שנוצרו במיוחד על החוף (לדוגמה, על מגדלורים) או קרינה מתחנות רדיו, שהקואורדינטות שלהן ידועות (הן משורטטות על מפה).

תיקון מסלול החוף באמצעות תקשורת רדיו נמצא גם בשימוש נרחב.

לוויינים

היום כמעט בלתי אפשרי ללכת לאיבוד בים או בים. תנועת חפצים נעים בים, באוויר וביבשה מנוטרת על ידי מערכות ניווט והצלה, הקוספס הרוסי והסרסט הבינלאומית. הם עובדים על עיקרון הדופלר. יש צורך להתקין משואה רדיו מיוחדת על הספינה, אבל הבטיחות והביטחון בתוצאה המוצלחת של ההפלגה שווים את הכסף שהוצא עליה. מוצאי הכיוון ממוקמים בלוויינים גיאוסטציוניים ("תלויים" מעל נקודה קבועה על פני כדור הארץ),מהווים את המערכת. שירות זה ניתן ללא תשלום ובנוסף לפונקציית החילוץ, מבצע חיפוש ניווט אחר מיקום כלי השיט. שיטת הניווט הלווינית נותנת את הקואורדינטות המדויקות ביותר, היישום שלה אינו מעורר קשיים, והנווטים בעידן הטכנולוגי שלנו משתמשים בה לרוב.

פרמטר נוסף - הורדה

יכולת הניווט של כלי השיט והמסלול האפשרי שלו מושפעים באופן משמעותי מהטיוטה שלו. ככלל, ככל שחלק גדול יותר של הגוף שקוע במים, כך רמת ההתנגדות ההידרודינמית שלו גבוהה יותר. עם זאת ישנם יוצאים מן הכלל, למשל בצוללות גרעיניות, המהלך התת-ימי חורג לפני השטח, ו"בולה" מיוחדת בחרטום במקרה של טביעה מוחלטת שלה יוצרת אפקט של התייעלות טובה יותר. כך או אחרת, אבל מהירות התנועה (שבץ) מושפעת ממסת המטען (המטען) במחסנים או במיכלים. כדי להעריך ערך זה, מלחים משתמשים בסימנים מיוחדים עם סיכונים בחלקי החרטום, הירכתיים והצדדיים של גוף הספינה (לפחות שישה סולמות). שלטים אלה מיושמים בנפרד, לכל ספינה יש משלה, אין תקן אחד. הטכניקה לקביעת משקל המטען על סיפונה של ספינה, הנקראת "סקר טיוטה", מבוססת על שימוש ב"סימני טיוטה" ומשמשת למטרות רבות, בעיקר ניווט. עומק הקרקעית לא תמיד מאפשר לספינה לעבור דרך מסלול מסוים, ועל הנווט לקחת בחשבון גורם זה.

נותר רק לאחל לפחות שבעה רגל מתחת לקיל למי שיצא להפלגה.